C++关于匿名空间

一、匿名namespace的作用
在C语言中，如果我们在多个tu（translation unit）中使用了同一个名字做为函数名或者全局变量名，则在链接阶段就会发生重定义错误，为了解决这个问题，我们可以在定义这些标识符（identifier）的时候加上static关键字修饰以限制它只在一个tu范围内可见。
C++继承了C语言中static关键字的这个用途，我们依旧可以使用static来避免多个tu中使用同一个标识符带来的重定义问题。此外C++还提供了另一种特有的方式，那就是匿名namespace：一个没有指定名字的namespace被称为一个匿名namespace；在一个tu中可以出现多个匿名namespace，并且相同层次的匿名namespace实际上被合成为同一个；出现在不同tu的匿名namespace中的相同标识符相互独立不会发生冲突，因此我们可以把那些只希望在同一个tu范围可见的全局标识符放入一个匿名namespace中，效果与前面加static相同。

二、匿名namespace与static的区别
一个全局标识符被static修饰后它的linkage变为internal linkage，这就是为什么不同tu中的相同标识符不会发生冲突的原因。
而匿名namespace却并不会改变在它内部定义的标识符的linkage，它用来避免名字冲突所采用的手段同C++用来实现重载的手段一摸一样，就是使用名字改编（name mangling）：根据C++标准7.3.1.1，每个tu中的匿名namespace实际上会拥有一个独一无二的名字，因此在不同tu的匿名namespace中相同的标识符实际上属于不同的namespace，自然在名字改编后就不会发生冲突了：

7.3.1.1 Unnamed namespaces [namespace.unnamed]
An unnamed-namespace-definition behaves as if it were replaced by
        namespace unique { /* empty body */ }
        using namespace unique;
        namespace unique { namespace-body }
where all occurrences of unique in a translation unit are replaced
by the same identifier and this identifier differs from all other
identifiers in the entire program.

为什么匿名namespace不采取跟static一样的做法呢，搞个新花样岂不是增加了编译器开发的负担？这其实是因为另一个C++的特性牵制了匿名namespace的实现，那就是模板非类型参数（template non-type arguments）：

14.3.2 Template non-type arguments [temp.arg.nontype]
A template-argument for a non-type, non-template template-parameter
shall be one of:
— an integral constant-expression of integral or enumeration type; or
— the name of a non-type template-parameter; or
— the address of an object or function with external linkage, including
   function templates and function template-ids but excluding non-static
   class members, expressed as & id-expression where the & is optional
   if the name refers to a function or array, or if the corresponding
   template-parameter is a reference; or
— a pointer to member expressed as described in 5.3.1 .

正是被红字标出的external linkage这一需求限制了匿名namespace的实现！试想一下，假如我们有一个全局对象或者函数只希望它在一个tu中有效，又希望能够用它的地址来实例化一个模板，怎么办？只在一个tu中有效，可以选择internal linkage，但是要用它的地址做为模板参数，又要求它必须要是external linkage！！
很显然，匿名namespace不改变其内部标识符的linkage这一性质解决了这一难题，我们可以把这个全局对象或者函数放心的扔在一个匿名namespace中，然后用它的地址来实例化一个模板，绝对不会发生重定义错误:)

现在大部分C++书籍都认为匿名namespace和static是相同的，而正如这里所阐述的，它们之间差异是明显的：static修饰的标识符由于internal linkage的限制，是不能用来实例化模板的！

最后给出一个例子证实匿名namespace确实不改变linkage，呵呵

代码中验证了external linkage/internal linkage/no linkage三种情况

template <char *p>

struct foo

{

    void bar();

};

static char a ='a';

namespace

{

    char b = 'b';

    static char c = 'c';

    template <class T> struct xxx {};

    void foobar()

    {

        struct no_linkage {};

        xxx<no_linkage>();  // 如果编译错误，说明no_linkage的linkage没有变化

    }

}

int main()

{

    foo<&a>().bar();  // 由于a的linkage是internal，因此应该编译错误

    foo<&b>().bar();  // 如果编译正确，说明b的linkage是external

    foo<&c>().bar();  // 如果编译错误，说明c的linkage是internal

    foobar();

    return 0;

}